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1、C60分子 的示意图一个C60分子由 60个碳原子构成分子是由原子构成的硫 在 氧 气 中 燃 烧分子是保持物质化学性质的最小粒子； 原子是化学变化中的最小粒子； 在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。这是中国科学 家用一个个铁 原子排列出的 世界上最小的“ 原子”二字。1993年，中国科学院科学家通过移动单个 硅原子所写的世界上最小的“中国”二字。扫 描 隧 道 显 微 镜 下 的 金 原 子 原子的质量和体积都很小； 原子总是在不停的运动； 原子之间有间隔； 原子可以直接构成物质。1964年月10月16日，我国成功爆炸第一颗原子弹， 为维护世界和平做出了重大的贡献。 有人说原子是一种
2、冻结的能源，你认为对吗？为什么“原子的爆炸”会产生如此巨大的能量呢？ 原子可以再分吗？原子的构成有关原子的假设之一公元前5世纪，希腊哲学家德谟克 利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构 成的，即原子。有关原子的假设之二19世纪初，英国科学家道尔顿提 出近代原子学说，他认为原子是微小 的不可分割的实心球体。1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。有关原子的假设之三：汤姆逊原子模型葡萄干 面包模型。他认为原子是一个带正电的球（面包）， 在这个球里面散布着很小的带负电的电子（葡萄干）， 这些电子排成一层一层的环。捕捉电子的人汤姆逊 英国科学巨匠 、剑桥大学卡文迪许实验室主任JJ汤姆逊是 英国
3、的著名物理学家，电子的发现者。20多 年来一直试图揭开阴极射线的谜底，为此他 进行了一系列实验。克鲁克斯管汤姆逊的五个著名实验：实验一：汤姆逊在克鲁克斯管内的阳极上包了 一层化学制品，这种制品一旦受到阴极射线的撞击 就会发荧光。接着，他在阴极射线的路径上放了一 个金属十字架。结果，他在阳极上看到了十字架的 阴影。从这个实验中，汤姆逊得出结论：阴极射线 是直线传播的。实验二：汤姆逊在克鲁克斯管周围加上一个磁 场，把磁铁的北极和南极放在管子的两边。他观察 到磁场使阴极射线或在阴极作用了下运动粒子的轨 道弯曲了。这表明，粒子是带负电荷的。 实验三：汤姆逊在阴极射线的路径上放了一个 精巧而又能转动的小
4、“风车”（一种像排气扇的 东西），发现阴极射线能够使“风车”转动。通 过这一实验，汤姆逊了解到阴极射线是由物质 的粒子构成的，而不仅仅是一束光线。 实验四：汤姆逊把荷电板放在阴极射线的两边 ，测定使之弯曲所需的荷电量，由此他可以算 出粒子的重量。汤姆逊发现，阴极粒子的重量 约为已知量轻的元素氢原子的两千分之一。 实验五：汤姆逊用不同的阴极把微量的不同气 体放在各个管子内。他发现在每一种情况下， 粒子所发生的变化都是一样的。因此他猜想， 这些粒子是一切物质所共有的，而且始终是一 样的。原子不是不可分割的，带负电的粒子能够 在电力作用下从原子里分裂出来。这些粒子不 管是从哪种原子里分裂出来的，质量
5、全都相同 ，而且带同样的负电荷，它们是一切原子的构 成部分。1906年，汤姆逊因测出电子的电荷与质量 而获诺贝物理奖。每一个电子所带的电量称为 一个单位的负电荷。电子很轻，汤姆逊后来测 出电子仅占原子总重量的1/1400左右 。有关原子的假设之四：卢瑟福提出了一个更完整的 原子模型： 1、原子的中央是由很重的带正电的质子构成的核。 2、远离这个核的是很轻的带负电的电子。 3、电子绕着核转，像行星绕着太阳转一样。1906年，卢瑟福开始研究原子内部结构。卢瑟福 认为，要了解原子内部的情形，最好的办法是把 它砸开。他们选择阿尔法粒子的核作为砸开原子 的子弹。在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发
6、 出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束 射线射到金箔上。粒子穿过金箔后，打到荧光 屏上产生一个个的闪光，这些闪光可以用显微镜 观察到。根据汤姆逊的原子模型，将阿尔法粒子打 向金原子表面，就象你想要用一颗小石弹（阿 尔法粒子）击向一张巨大的弹子台上紧紧地堆 在一起的弹子（金原子），你想会怎么样？你 也许会认为石弹一定会穿不过，这原本是卢瑟 福他们所预计的实验结果。 可是，这却不是卢瑟福和盖革在这个试验 里所得到的答案。他们照样看到了荧光屏上的 闪光，阿尔法粒子能够穿过去！其中绝大部分 是笔直穿过去的。但是，有极少数的粒子偏移 过大。原来原子的大部分是一个空壳，这就说明 了阿尔法粒子为什么能够
7、穿透金箔。1911年，英国卢瑟福采用a粒子散射实验证明 了原子的大部分质量集中在原子中心，并且这个 原子中心带有正电荷之后，一个不争事实就确立 了。原子是由原子核构成，并且带有正电荷，原 子核外存在带负电的电子。在这个基础上，卢瑟福提出原子的有核结构 。1919年，卢瑟福在用a粒子轰击氮原子核的试验 的时候，确定了质子的存在。1932年，英国物理 学家查德维克在研究博特和贝克尔发现的穿透力 很强的射线中确定了中子的存在。这样原子核是 由质子和中子构成则被人们所公认，并且不同类 的原子核内质子数是不同的;每一个质子带一个电 位的正电荷，中子不带电。从此拉开了揭示原子 核结构的序幕。阅读课文，回答
8、下列问题： 用其他方法能否将原子继续分下去？若能，它可以分为哪几部分？ 原子是一个实心球体吗？相对于原子来说，原子核所占空间有多大？ 原子核带电吗？电子带电吗？整个原子显电性吗？为什么？ 原子核还能再分吗？如果能再分，它又是由什么粒子构成的呢？这些粒子有区别吗？ 不同类的原子内部在组成上有什么不同？从表2-1中的数据，能发现有什么规律？ 结论：原子的构成、原子核的构成是怎样的?原子原子核核外电子质子中子原子是化学变化中的最小粒子,但不是一个简单不可分 割的实心球体，而是由居于原子中心的带正电的原子核 和核外带负电的电子构成。原子核也不是简单不可分割的， 它由质子和中子两种粒子构成。质子、中子、
9、电子的电性和电量怎样？粒子 种 类类电电性质质量质质 子1个单单位 正电电荷1.672610-27 kg中子不带电带电1.674910-27 kg电电 子1个单单位 负电负电 荷质质子质质量的1/18361、由于核内的 数与核外的 数相等，所以原子不显电性。 2、不同种类的原子，核内 数不同，核外的 数也不同。核内的质子数不一定 等于核内的中子数质子电子质子电子核电荷数=核内质子数= 核外电子数有关原子的假设之五：波尔的原子结构模型有关原子的假设之六：薛定谔的电子云模型电子云并不表示电子的实际运动轨迹，小黑点 的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现的机会 的多少。 电子的质量很小，只有9.11
10、10-31千克；其质量 通常忽略不计； 电子在原子里有很大的运动空间，在这个空间 里作高速运动；（P69） 核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而 言）；电子的微观特征：科学家是怎样移动单独的一个一个的原子 从而使之规则的排列的呢？20世纪80年代初期，IBM公司苏黎世实验室的两位科学家 GBinnig和HRoher发明了扫描隧道显微镜。STM针尖 纳米算盘 硅原子不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同，所以 它们的质量不同，1个氢原子为1.67 10-27 kg， 1个氧 原子为2.657 10-26 kg，可见，原子质量数值太小，书 写和使用都不方便。原子的质量又该怎样衡量呢？相对原子质量：指对12C原子（原子核内有6个质子和6个中子的碳原子） 质量的1/12（1. 661 10 -27 kg ）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比，作为这种原子的相对原子质量。跟质子、中子相比，电子质量很小，通常忽略不计， 原子的质量主要集中在原子核上。质子和中子的质量跟 相对原子质量标准相比较，均约等于1 。相对原子质量=质子数+中子数几种原子的构成：原子 种类质子 数中子 数核外 电子数核电 荷数相对原子 质量 氢10 碳 66 氧88 钠 12 11 氯 1817 11166128816111123171735核电荷数=核内质子数=核外电子数 相对原子质量=质子数+中子数
